La fragilidad del plástico siempre ha sido un factor que afecta las operaciones normales de algunas empresas. La fragilidad de la tubería afecta más o menos la participación de mercado y la reputación de los usuarios de estas empresas de tuberías, tanto en términos de apariencia transversal como de aprobación de la instalación. Se refleja plenamente en las propiedades físicas y mecánicas del producto.
En este artículo, se discutirán y analizarán las razones de la fragilidad de las tuberías de plástico PVC-U a partir de la formulación, el proceso de mezcla, el proceso de extrusión, el molde y otros factores externos.
Las principales características de la fragilidad de la tubería de PVC son: colapso en el momento del corte, ruptura en frío.
Hay muchas razones para las malas propiedades físicas y mecánicas de los productos de tubería, principalmente las siguientes:
Proceso de extrusión irrazonable
(1) El material está demasiado plastificado o es insuficiente. Esto está relacionado con el ajuste de la temperatura del proceso y la relación de alimentación. Si la temperatura se fija demasiado alta, el material se plastificará en exceso. Algunos de los componentes con menor peso molecular se descompondrán y volatilizarán. Si la temperatura es demasiado baja, no habrá moléculas entre los componentes. Completamente fusionada, la estructura molecular no es fuerte. Sin embargo, la relación de alimentación es demasiado grande, lo que hace que el área calentada y el cizallamiento del material aumenten, y la presión aumente, lo que es fácil de provocar una sobreplastificación; si la relación de alimentación es demasiado pequeña, el área calentada y el cizallamiento del material disminuirán, lo que provocará una menor plastificación. Ya sea que se trate de una plastificación excesiva o insuficiente, el tubo se cortará y se astillará.
(2) Presión insuficiente en el cabezal de la máquina, por un lado relacionada con el diseño del molde (esto se describe por separado a continuación), por otro lado, está relacionada con la relación de alimentación y el ajuste de temperatura. Cuando la presión es insuficiente, la compacidad del material es pobre, lo que provocará tejido suelto. El material del tubo es frágil. En este momento, la velocidad de alimentación de medición y la velocidad del tornillo de extrusión deben ajustarse para controlar la presión del cabezal entre 25Mpa y 35Mpa.
(3) Los componentes de bajo peso molecular del producto no se descargan. En general, hay dos formas de producir componentes de bajo peso molecular en un producto, una de las cuales se produce durante el mezclado en caliente, que se puede descargar a través de un sistema de deshumidificación y escape durante el mezclado en caliente. El segundo es agua parcialmente residual y extruida y gas cloruro de hidrógeno generado cuando se calienta. Generalmente, se trata de una descarga forzada a través del sistema de escape forzado de la sección de escape del motor principal. El vacío está generalmente entre -0.05Mpa y 0.08Mpa. Si no está abierto o es demasiado bajo, los componentes de bajo peso molecular permanecerán en el producto, lo que resultará en una disminución de las propiedades mecánicas de la tubería.
(4) El par del tornillo es demasiado bajo, el par del tornillo es el valor de la máquina de reacción en el estado de fuerza, la temperatura del proceso está configurada y la relación de alimentación se refleja directamente en el valor del par del tornillo. Demasiado bajo hasta cierto punto refleja la baja temperatura o una pequeña proporción de alimentación, por lo que el material no está completamente plastificado en el grado de extrusión, lo que también reducirá las propiedades mecánicas de la tubería. De acuerdo con los diferentes equipos de extrusión y moldes, el par de torsión del tornillo está generalmente entre el 60% y el 85% para cumplir con los requisitos.
(5) La velocidad de tracción no coincide con la velocidad de extrusión. Si la velocidad de tracción es demasiado rápida, las propiedades mecánicas de la pared de la tubería se reducirán y la velocidad de tracción será demasiado lenta. La resistencia de la tubería será alta y el producto estará en un estado de alta tensión, lo que también afectará las propiedades mecánicas de la tubería.
Diseño de molde irrazonable
(1) El diseño de la sección del troquel no es razonable, especialmente la distribución de las nervaduras internas y el tratamiento del ángulo de interfaz. Esto provocará concentración de estrés. Es necesario mejorar el diseño y eliminar los ángulos rectos y agudos en la interfaz.
(2) La presión de la matriz es insuficiente. La presión en la matriz está directamente determinada por la relación de compresión del molde, especialmente la longitud de la sección recta del molde. Si la relación de compresión de la matriz es demasiado pequeña o la sección recta es demasiado corta, el producto no será denso y afectará las propiedades físicas. Por un lado, el cambio de presión del troquel puede ajustar la resistencia al flujo cambiando la longitud de la sección plana del troquel; por otro lado, se pueden seleccionar diferentes relaciones de compresión para cambiar la presión de extrusión durante la etapa de diseño del molde, pero debe tenerse en cuenta que la relación de compresión del cabezal debe ser. La relación de compresión del tornillo extrusor está adaptada; también es posible cambiar los parámetros del proceso de extrusión y aumentar la placa perforada para cambiar la presión de la masa fundida.
(3) Para la degradación del rendimiento causada por la escasa convergencia de las nervaduras de derivación, la longitud de las nervaduras y la superficie exterior, las nervaduras y las nervaduras en la confluencia deben aumentarse adecuadamente, o debe aumentarse la relación de compresión para resolver.
(4) La descarga de la matriz es desigual, lo que da como resultado un grosor de pared inconsistente de la tubería o una compacidad inconsistente. Esto también provocó una diferencia en las propiedades mecánicas entre las dos caras de la tubería. A veces no pasamos la prueba mientras recibíamos un puñetazo en frío, lo que acaba de demostrarlo. En cuanto a las tuberías no estándar, como las paredes delgadas, no diremos más aquí.
(5) La velocidad de enfriamiento de la matriz de encolado. La temperatura del agua de refrigeración no suele prestar suficiente atención. La función del agua de enfriamiento es enfriar y dar forma a la gran cadena molecular estirada por la tubería a tiempo para lograr el propósito de uso. El enfriamiento lento permite que la cadena molecular se estire durante un tiempo suficiente para facilitar la conformación. El enfriamiento rápido, la diferencia de temperatura entre la temperatura del agua y la pieza en bruto del tubo extruido es demasiado grande y el producto está sujeto a enfriamiento, lo que no conduce a la mejora del rendimiento del producto a baja temperatura.
A partir de la explicación de la física de los polímeros, la cadena macromolecular de PVC se somete a un proceso de rizado y estiramiento bajo la acción de la temperatura y la fuerza externa. Cuando se retiran la temperatura y la fuerza externa, la cadena macromolecular no se recupera en un estado libre en el tiempo y se encuentra en un estado vítreo. Disposición desordenada y desordenada, que da como resultado un rendimiento de impacto a baja temperatura de los productos macroscópicos.
Desde la tecnología de procesamiento de plástico para explicar la tubería de PVC después de la extrusión, el producto tiene un proceso de relajación de la tensión después de eliminar la temperatura y la fuerza externa. Una temperatura adecuada del agua de refrigeración es beneficiosa para este proceso. Cuando la temperatura del agua de enfriamiento es demasiado baja, el estrés en el producto no se elimina, lo que resulta en una disminución en el rendimiento del producto. Por lo tanto, el enfriamiento de la tubería adopta un método de enfriamiento lento y puede prevenir la deformación, flexión y contracción del producto moldeado, y puede evitar que la resistencia al impacto del producto disminuya debido a la tensión interna. Generalmente, la temperatura del agua se controla a 20 ° C.
Para enfriar el parisón suavemente sin templarlo, la tubería de agua conectada al manguito de dimensionamiento de enfriamiento se conecta a la parte trasera del modelador, de modo que la dirección de flujo del agua en el manguito de dimensionamiento sea opuesta a la dirección de movimiento del parisón. y se descarga desde el frente del manguito de dimensionamiento. Esto no hace que el parisón se enfríe y provoque una tensión interna excesiva debido a la baja temperatura del agua, lo que hace que la tubería se vuelva quebradiza y la resistencia al impacto del perfil disminuye. Agregar o reducir rellenos, mientras se aumenta el relleno, afecta directamente su flexibilidad. Si hay demasiado relleno, la tubería será soplada en frío y no estará a la altura del estándar.
Si el relleno es demasiado pequeño, el tubo tendrá una gran tasa de cambio dimensional. Lo mismo es aumentar o disminuir el índice de flexibilidad, y es necesario aumentar o disminuir el modificador de impacto o coadyuvante de procesamiento, y aumentar o disminuir el coadyuvante de procesamiento afecta directamente el índice de rigidez.
Si la ayuda de procesamiento es demasiado, el índice de rigidez de la tubería disminuirá; si el coadyuvante tecnológico es demasiado pequeño, aumentará el índice de rigidez del perfil. En la formulación, los dos son un factor de restricción mutuo unificado y contradictorio, pero no se puede decir que el índice de rigidez aumenta. No es razonable mantener el índice de flexibilidad para aumentar el relleno mientras aumenta el coadyuvante de procesamiento sin ningún principio. Por lo tanto, se debe determinar un punto de combinación óptimo en el sistema de formulación para lograr un equilibrio entre rigidez y flexibilidad.
Efecto del proceso de extrusión sobre la rigidez de la tubería y el índice de flexibilidad.
El ajuste de la temperatura de extrusión es uno de los factores que influyen en el grado de plastificación del material. El polímero de bajo peso molecular en el material sobreplastificado se descompone y volatiliza, provocando el cambio de la estructura intermolecular para aumentar el índice de rigidez y reducir el índice de flexibilidad. La plastificación insuficiente del material, la falta de fusión suficiente entre las moléculas de los componentes en el material reducirá el índice de rigidez y el índice de flexibilidad no se demostrará completamente.
El par de torsión y la presión de extrusión del tornillo son proporcionales a la rigidez del perfil y aumentan al aumentar el par y la presión.
El índice de flexibilidad es inversamente proporcional a él y disminuye al aumentar el par y la presión. Lo que hay que agregar es que cuando la máquina recién se pone en marcha, se encontrará que los perfiles individuales no están colapsados, pero se encuentra que las nervaduras internas tienen leves burbujas, lo cual es un problema nuevo.